Fluorazid

Fluorazid je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem N3F, která patří mezi fluoridy dusíku. Vlastnosti fluorazidu se podobají vlastnostem dalších azidů halogenů. Vazba mezi atomem fluoru a dusíku je velmi slabá, což vede k tomu, že sloučenina je velmi nestabilní a náchylná k výbuchu. Výpočty ukazují, že úhel vazby F-N-N je přibližně 102°, všechny tři atomy dusíku leží v přímce.

Historie

Fluorazid zaujímá zvláštní postavení mezi halogenazidy, protože jeho skupina N3 je kladně polarizovaná. Jako poslední sloučeninu z halogenazidů ji syntetizoval John F. +more Haller v roce 1942 reakcí fluoru s amoniakem. Protože se fluorazid v plynné fázi snadno rozkládá při pokojové teplotě a v kondenzovaném stavu velmi snadno exploduje, byla jeho syntéza v dostatečné čistotě, spektroskopická charakterizace a stanovení hodnot teploty tání a varu realizována až v 90. letech 20. století.

Příprava

Fluorazid lze připravit reakcí kyseliny azidovodíkové nebo azidu sodného s fluorem:

: HN3 + F2 → N3F + HF : NaN3 + F2 → N3F + NaF

Vlastnosti

Délka vazby F-N je 0,1444 nm, vazby FN=NN 0,1253 nm a vazby FNN=N 0,1132 nm.

Fluorazid má hustotu 1,3 g/cm3. Fluorazid se adsorbuje na pevné povrchy fluoridu draselného, avšak ne na fluorid lithný nebo sodný. +more Tyto vlastnost byla zkoumána, za účelem zvýšení energie pevných pohonných hmot.

Ultrafialové fotoelektrické spektrum ukazuje ionizační píky při 11,01, 13,72, 15,6, 15,9, 16,67, 18,2 a 19,7 eV. Tyto píky jsou přiřazeny orbitalům: π, nN nebo nF, nF, πF, nN nebo σ, π a σ.

Spektroskopie

Reakce

Fluorazid se za normálních teplot (například 25 °C) rozkládá bez výbuchu na difluordiazen:

: 2 FN3 → N2F2 + 2 N2

Při vyšších teplotách, jako je 1000 °C, se fluorazid rozkládá na fluorid dusný:

: FN3 → NF + N2 Pevný nebo kapalný fluorazid vybuchuje a uvolňuje velké množství tepla. Tenká vrstva fluorazidu hoří rychlostí 1,6 mm/μs (1,6 km/s). +more Kvůli vysokému riziku exploze, mělo by se najednou manipulovat pouze s malým množstvím látky najednou. Doporučeným limitem pro experimenty je 0,02 g.

Adukty fluorazidu mohou vznikat s lewisovými kyselinami fluoridem boritým a fluoridem arseničným při -196 °C. Tyto molekuly se vážou s atomem Nα.

Využití

Fluorazid se disociuje exotermicky na dusík a excitované molekuly NF, což umožňuje pomocí něj potenciálně pohánět vysokoenergetické lasery.

Odkazy

Reference

Související články

Azid chlorný * Azid bromný * Azid jodný

Externí odkazy

Kategorie:Fluoridy dusíku